DE102016104753B4 - Driving assistance system for a vehicle - Google Patents
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Abstract
Fahrtunterstützungssystem für ein Fahrzeug, welches durch Lenksteuerung und Verzögerungssteuerung bewirkt, dass das Fahrzeug einer Soll-Fahrtroute folgt, wobei das Fahrtunterstützungssystem aufweist:eine Soll-Lenkwinkel-Berechnungseinheit, die, als einen Soll-Lenkwinkel, während der Fahrt durch einen gekrümmten Abschnitt der Soll-Fahrtroute, einen Sollwert berechnet, der an einem Kreisbogenkurvenanteil, der einem Übergangskurvenanteil des gekrümmten Abschnitts kontinuierlich folgt, einen maximalen Lenkwinkel erreicht;eine Soll-Verzögerungs-Berechnungseinheit, die in dem gekrümmten Abschnitt eine Soll-Verzögerung berechnet, die bewirkt, dass eine maximale Querbeschleunigung in dem Kreisbogenkurvenanteil gleich oder kleiner als ein gesetzter Wert ist;eine Verzögerungskorrekturwert-Berechnungseinheit, die auf der Basis des Soll-Lenkwinkels und eines Ist-Lenkwinkels eine korrigierte Fahrzeuggeschwindigkeit zum Korrigieren einer durch die Soll-Verzögerung bestimmten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet; undeine Verzögerungskorrektureinheit, die die Soll-Verzögerung derart korrigiert, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit zur korrigierten Fahrzeuggeschwindigkeit wird, wobei die Verzögerungskorrekturwert-Berechnungseinheit als die korrigierte Fahrzeuggeschwindigkeit eine Fahrzeuggeschwindigkeit bei dem Ist-Lenkwinkel berechnet, der bewirkt, dass der Wert einer Krümmung einer von dem Fahrzeug befahrenen Kurve gleich einer Kurvenfahrtkrümmung bei dem Soll-Lenkwinkel und der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit wird.A travel support system for a vehicle which causes the vehicle to follow a target travel route through steering control and deceleration control, the travel support system comprising: a target steering angle calculating unit which, as a target steering angle, while traveling through a curved portion of the target Travel route, calculates a target value that reaches a maximum steering angle at a circular arc curve portion that continuously follows a transition curve portion of the curved section; a target deceleration calculation unit that calculates a target deceleration in the curved section, which causes a maximum Lateral acceleration in the circular arc portion is equal to or smaller than a set value; a deceleration correction value calculating unit that calculates a corrected vehicle speed for correcting a target vehicle speed determined by the target deceleration on the basis of the target steering angle and an actual steering angle calculated speed; anda deceleration correction unit that corrects the target deceleration so that the vehicle speed becomes the corrected vehicle speed, the deceleration correction value calculating unit calculating, as the corrected vehicle speed, a vehicle speed at the actual steering angle that causes the value of a curvature of one traveled by the vehicle Curve becomes equal to a turning curve at the target steering angle and the target vehicle speed.
Description
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität aus der japanischen Patentanmeldung Nr.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrtunterstützungssystem für ein Fahrzeug, welches durch Lenksteuerung und Verzögerungssteuerung bewirkt, dass das Fahrzeug einer Soll-Fahrtroute folgt.The present invention relates to a travel support system for a vehicle which causes the vehicle to follow a target travel route through steering control and deceleration control.
Verwandte TechnikRelated technology
In einem Fahrzeug wie etwa einem Automobil sind Lenksteuerung und Bremssteuerung allgemein als voneinander unabhängige Funktionen vorgesehen. Wenn das Fahrzeug während Verzögerung eine Kurve fährt, entsteht zum Beispiel ein Problem, dass ein vom Fahrer aufzubringender Lenkbetätigungsbetrag oder Bremsbetätigungsbetrag zunimmt, wodurch eine Bedienungsbelastung des Fahrers zunimmt.In a vehicle such as an automobile, steering control and brake control are generally provided as independent functions. For example, when the vehicle is turning during deceleration, there arises a problem that a steering operation amount or a braking operation amount to be applied by the driver increases, thereby increasing an operating burden on the driver.
Die japanische ungeprüfte Patentanmeldeschrift
Die
Die
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION
Jedoch befasst sich die in der
Wenn zum Beispiel das Fahrzeug entlang einer kurvigen Soll-Fahrtroute fährt, wie in
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf das Vorstehende geschaffen worden, und es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrtunterstützungssystem für ein Fahrzeug bereitzustellen, das eine kooperative Steuerung der Lenksteuerung und der Verzögerungssteuerung optimieren kann und eine Störung des Fahrzeug-Aufhängungssystems unterdrückt, während die Soll-Fahrtrouten-Nachfolgegenauigkeit sichergestellt wird.The present invention has been made in view of the foregoing, and it is an object of the present invention to provide a travel support system for a vehicle which can optimize cooperative control of steering control and deceleration control and suppresses malfunction of the vehicle suspension system while the target - Route follow-up accuracy is ensured.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrtunterstützungssystem für ein Fahrzeug gemäß Patentanspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiertThis object is achieved by a drive support system for a vehicle according to
Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht ein Fahrtunterstützungssystem für ein Fahrzeug vor, welches durch Lenksteuerung und Verzögerungssteuerung bewirkt, dass das Fahrzeug einer Soll-Fahrtroute folgt, wobei das Fahrtunterstützungssystem aufweist: eine Soll-Lenkwinkel-Berechnungseinheit, die während der Fahrt durch einen gekrümmten Abschnitt der Soll-Fahrtroute als einen Sollwert einen Soll-Lenkwinkel berechnet, so dass an einem Kreisbogenkurvenanteil, der einem Übergangskurvenanteil des gekrümmten Abschnitts kontinuierlich folgt, ein maximaler Lenkwinkel erhalten wird; eine Soll-Verzögerungs-Berechnungseinheit, die eine Soll-Verzögerung in dem gekrümmten Abschnitt als eine Verzögerung berechnet, bei der eine maximale Querbeschleunigung in dem Kreisbogenkurvenanteil gleich oder kleiner als ein gesetzter Wert wird; eine Verzögerungskorrekturwert-Berechnungseinheit, die auf der Basis des Soll-Lenkwinkels und eines Ist-Lenkwinkels eine korrigierte Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet, die durch Korrigieren der durch die Soll-Verzögerung bestimmten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten wird; und eine Verzögerungskorrektureinheit, die die Soll-Verzögerung derart korrigiert, dass die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit zur korrigierten Fahrzeuggeschwindigkeit wird.One aspect of the present invention provides a travel support system for a vehicle which causes the vehicle to follow a target travel route through steering control and deceleration control, the travel support system comprising: a target steering angle calculating unit which is calculated while traveling through a curved portion of the vehicle Target travel route calculates a target steering angle as a target value, so that a maximum steering angle is obtained at a circular arc curve portion that continuously follows a transition curve portion of the curved section; a target deceleration calculating unit that calculates a target deceleration in the curved portion as a deceleration at which a maximum lateral acceleration in the circular arc curve portion becomes equal to or less than a set value; a deceleration correction value calculating unit that calculates, on the basis of the target steering angle and an actual steering angle, a corrected vehicle speed obtained by correcting the target vehicle speed determined by the target deceleration; and a deceleration correction unit that corrects the target deceleration so that the target vehicle speed becomes the corrected vehicle speed.
FigurenlisteFigure list
-
1 ist ein Konfigurationsdiagramm eines Fahrtunterstützungssystems für ein Fahrzeug;1 Fig. 13 is a configuration diagram of a travel support system for a vehicle; -
2 ist eine Erläuterungszeichung, die die Soll-Fahrtroute beim Eintritt in eine Kurve darstellt;2 Fig. 13 is an explanatory drawing showing the target travel route when entering a curve; -
3 ist eine Erläuterungszeichnung, die den Soll-Lenkwinkel und die Soll-Verzögerung beim Eintritt in eine Kurve darstellt;3 Fig. 13 is an explanatory drawing showing the target steering angle and the target deceleration when entering a corner; -
4 ist eine Erläuterungszeichnung, die die Korrektur der Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit darstellt;4th Fig. 13 is an explanatory drawing showing the correction of the target vehicle speed; -
5 ist ein Flussdiagramm der Kurvenfahrtsteuerung; und5 Fig. 3 is a flow chart of cornering control; and -
6 ist eine Erläuterungszeichnung, die die konventionelle Steuertrajektorie während Kurvenfahrt darstellt.6th Fig. 13 is an explanatory drawing showing the conventional control trajectory during cornering.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Nachfolgend werden Ausführungen der vorliegenden Erfindung in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In
Der Außenumgebungs-Monitor
In der vorliegenden Ausführung ist die Kameraeinheit
Die Bildverarbeitungseinheit
Die Motorsteuereinrichtung
Die Bremssteuereinrichtung
Die Lenksteuereinrichtung
Die Warnsteuereinrichtung
Die Fahrtsteuereinrichtung
Zu diesem Zweck ist die Fahrtsteuereinrichtung
Insbesondere berechnet die Soll-Fahrtrouten-Berechnungseinheit
Die Soll-Lenkwinkel-Berechnungseinheit
Hier wird der Soll-Lenkwinkel δref_cl in dem Übergangskurvenanteil
Auf der Basis der Soll-Fahrtroute (X, Y, R) berechnet die Soll-Verzögerungs-Berechnungseinheit
Die Verzögerungskorrekturwert-Berechnungseinheit
Durch Einstellen der Verzögerung mit der optimalen Zeitgebung und Verstärken oder Verringern des Giermoments, das durch die Bremsen erzeugt wird, als Reaktion auf die Abweichung von der Soll-Fahrtroute, wird somit die Rückkopplungskomponente der Lenkwinkel-Steuerung, die auf der Differenz zwischen dem Soll-Lenkwinkel δref und dem Ist-Lenkwinkel δH beruht, reduziert, ohne ein Rückdrehen der Lenkung zu erzeugen. Im Ergebnis kann ein Regelschwingen verhindert werden und kann die Störung des Fahrzeug-Aufhängungssystems unterdrückt werden, während die Soll-Fahrtroute-Nachfolgegenauigkeit sichergestellt wird.By setting the deceleration with the optimal timing and increasing or decreasing the yaw moment generated by the brakes in response to the deviation from the target travel route, the feedback component of the steering angle control based on the difference between the target travel route is thus Steering angle δref and the actual steering angle δH based, reduced without generating a reverse rotation of the steering. As a result, control swing can be prevented and the malfunction of the vehicle suspension system can be suppressed while the target travel route following accuracy is ensured.
Insbesondere wird zum Beispiel, wie in
Wenn hingegen der Ist-Lenkwinkel δH den Soll-Lenkwinkel δref überschritten hat und aufgrund einer Straßenkante oder dergleichen zu groß geworden ist, wird die korrigierte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref2 als eine Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt, die höher als die Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vref ist, und wird die Soll-Verzögerung Dref reduziert, so dass die gegenwärtige Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit Vref zur korrigierten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref2 wird, die eine hohe Geschwindigkeit ist. Wenn somit der Ist-Lenkwinkel δH von dem Soll-Lenkwinkel δref abweicht, wird die Soll-Verzögerung δref dementsprechend erhöht oder verringert und wird die Abweichung des Soll-Lenkwinkels δH von dem Soll-Lenkwinkel δref kompensiert.On the other hand, if the actual steering angle δH has exceeded the target steering angle δref and has become too large due to a road edge or the like, the corrected vehicle speed Vref2 is determined to be a vehicle speed that is higher than the target vehicle speed Vref, and the target vehicle speed is Deceleration Dref is reduced so that the current target vehicle speed Vref becomes the corrected vehicle speed Vref2, which is high speed. If the actual steering angle δH thus deviates from the target steering angle δref, the target deceleration δref is increased or decreased accordingly and the deviation of the target steering angle δH from the target steering angle δref is compensated.
Das Korrekturkennfeld zur Bestimmung der korrigierten Fahrzeuggeschwindigkeit Vref2 kann durch das Zwei-Rad-Modell der Kurvenfahrt mit konstantem Radius erzeugt werden, das verwendet wird, wenn sich die Drehung bzw. Kurvenfahrtkrümmung in dem Übergangskurvenanteil für jede konstante Position linear ändert, oder durch Abgleich, der das aktuelle Fahrzeug verwendet. Der folgende Ausdruck (2) repräsentiert die Beziehung zwischen dem Lenkwinkel δ und der Drehung p, die man mit dem Zwei-Rad-Modell erhält. Die korrigierte Fahrzeuggeschwindigkeit Vref2, die aus einer konstanten Drehung resultiert, kann mit dem Korrekturkennfeld bestimmt werden, das mittels dieser Beziehungen erzeugt ist.
- Kf:
- Seitenführungskraft des Vorderrads;
- Kr:
- Seitenführungskraft des Hinterrads;
- Lf:
- Abstand zwischen Schwerpunkt und Vorderrad;
- Lr:
- Abstand zwischen Schwerpunkt und Hinterrad
- L:
- Radstand (Lf + Lr); und
- M:
- Fahrzeugmasse.
- Kf:
- Cornering force of the front wheel;
- Kr:
- Cornering force of the rear wheel;
- Lf:
- Distance between center of gravity and front wheel;
- Lr:
- Distance between the center of gravity and the rear wheel
- L:
- Wheelbase (Lf + Lr); and
- M:
- Vehicle mass.
Die Verzögerungskorrektureinheit
Die Lenkwinkel-Steuereinheit
- Kv:
- Motor-Spannung-Strom-Umwandlungsfaktor;
- Kp:
- Proportional-Verstärkung;
- Ki:
- Integral-Verstärkung;
- Kd:
- Differenzial-Verstärkung; und
- Kf:
- vorwärts koppelnde Verstärkung im Bezug auf Kurvenfahrt.
- Kv:
- Motor voltage-current conversion factor;
- Kp:
- Proportional gain;
- Ki:
- Integral gain;
- Kd:
- Differential gain; and
- Kf:
- forward coupling reinforcement in relation to cornering.
In diesem Fall wird die Rückkopplungskorrektur-Komponente bei der Lenkwinkelsteuerung im Wesentlichen reduziert durch Einstellung der Gierbremsung durch die Korrektur der Soll-Verzögerung Dref, die parallel zu Lenkwinkel-Steuerung implementiert ist. Im Ergebnis kann das Fahrzeug dazu gebracht werden, der Soll-Fahrtroute genau zu folgen, während die Störung des Fahrzeug-Aufhängungssystems durch die Änderungen in der Rückkopplungskorrektur unterdrückt wird.In this case, the feedback correction component in the steering angle control is essentially reduced by setting the yaw braking by correcting the target deceleration Dref, which is implemented in parallel with the steering angle control. As a result, the vehicle can be made to follow the target travel route accurately while suppressing the malfunction of the vehicle suspension system by the changes in the feedback correction.
Der Programmprozess der Kurvenfahrtsteuerung, die von der Fahrtsteuereinrichtung
Bei der Kurvenfahrtsteuerung werden im anfänglichen Schritt
Der Prozess geht dann zu Schritt
Dann wird in Schritt
Der Prozess geht dann zu Schritt
In Schritt
Dann geht der Prozess zu
Indem die optimale Verzögerungszeitgebung und die Verzögerung beim Eintritt in eine Kurve gesetzt werden, wird es mit der vorliegenden Ausführung möglich, die Rückkopplungskorrektur-Komponente der Lenksteuerung zu reduzieren, ohne ein Rückdrehen der Lenkung zu erzeugen, und die Störung des Fahrzeug-Aufhängungssystems zu unterdrücken, während die Soll-Fahrtrouten-Nachfolgegenauigkeit sichergestellt wird.By setting the optimal delay timing and the delay in entering a corner, the present embodiment makes it possible to reduce the feedback correction component of the steering control without causing the steering to reverse and to suppress the disturbance of the vehicle suspension system. while the target route follow-up accuracy is ensured.
Ein Fahrtunterstützungssystem für ein Fahrzeug, welches durch Lenksteuerung und Verzögerungssteuerung bewirkt, dass das Fahrzeug einer Soll-Fahrtroute folgt, enthält: eine Soll-Lenkwinkel-Berechnungseinheit, die während der Fahrt durch einen gekrümmten Abschnitt der Soll-Fahrtroute einen Soll-Lenkwinkel berechnet; eine Soll-Verzögerungs-Berechnungseinheit, die eine Soll-Verzögerung in dem gekrümmten Abschnitt berechnet; eine Verzögerungskorrekturwert-Berechnungseinheit, die auf der Basis des Soll-Lenkwinkels und eines Ist-Lenkwinkels eine korrigierte Fahrzeuggeschwindigkeit zum Korrigieren einer durch die Soll-Verzögerung bestimmten Soll-Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet; und eine Verzögerungskorrektureinheit, die die Soll-Verzögerung derart korrigiert, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit zur korrigierten Fahrzeuggeschwindigkeit wird.A travel support system for a vehicle that causes the vehicle to follow a target travel route through steering control and deceleration control includes: a target steering angle calculation unit that calculates a target steering angle while traveling through a curved portion of the target travel route; a target deceleration calculating unit that calculates a target deceleration in the curved portion; a deceleration correction value calculating unit that calculates a corrected vehicle speed for correcting a target vehicle speed determined by the target deceleration based on the target steering angle and an actual steering angle; and a deceleration correction unit that corrects the target deceleration so that the vehicle speed becomes the corrected vehicle speed.
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